Zusammenfassung
Hintergrund
Die unter dem Begriff der Arteriosklerose zusammengefassten arteriellen Gefäßerkrankungen sind durch fibröse Umbauprozesse in der Gefäßwand gekennzeichnet.
Ziel der Arbeit
In der vorliegenden Übersicht sollen die Risikofaktoren, die Epidemiologie und die Manifestationen der Arteriosklerose dargestellt werden.
Material und Methode
Grundlage der Übersicht ist einer Literaturrecherche, die wichtige Studien zur Arteriosklerose einschließt.
Ergebnisse
Die Atherosklerose ist die am häufigsten vorkommende Form der Arteriosklerose. Das Gewicht der Atherosklerose für das Gesundheitssystem machen folgende Zahlen deutlich: In der Altersgruppe der ab 65-Jährigen liegt bei uns die Erkrankungshäufigkeit der Frauen an koronarer Herzkrankheit (KHK) bei 18 %, die der Männer bei 28 %. Die Sterblichkeit wegen KHK wurde für das Jahr 2004 mit 80,57 auf 100.000 Frauen und 149,21 auf 100.000 Männer berechnet. Nach der Gesundheitsberichterstattung des Bundes waren 1998 ca. 3 Mio. Menschen in Deutschland von der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (PAVK) betroffen.
Schlussfolgerung
Die Prävalenz der Atherosklerose hat im letzten Jahrzehnt dramatisch zugenommen, in Ländern mit hohem Einkommen (wie bei uns) um 13,1 %. Was die Risikofaktoren einer PAVK angeht, so hat in Ländern mit hohem Einkommen das Rauchen den höchsten Einfluss auf die Entwicklung der Erkrankung, die Hypercholesterinämie relativ gesehen den geringsten. Im Gegensatz zur PAVK muss nach Daten aus dem UK davon ausgegangen werden, dass die Inzidenz des Bauchaortenaneurysmas (BAA) eher rückläufig ist. Danach hat die altersadjustierte Sterblichkeit des BAA in England und Wales zwischen 1997 und 2009 von 40,4 auf 25,7 pro 100.000 Einwohner abgenommen.
Abstract
Background
The arterial vascular diseases grouped under the term arteriosclerosis are characterized by fibrous changes in the blood vessel walls.
Aim of the study
This article reviews the epidemiology and manifestations of arteriosclerosis, as well as the risk factors associated with developing the disease.
Materials and methods
The current article is a literature-based review that considers important studies relating to arteriosclerosis.
Results
Atherosclerosis is the most common form of arteriosclerosis. The relevance of atherosclerosis for the health care system is highlighted by the following figures: in Germany, the prevalence of coronary heart disease (CHD) amongst the population aged 65 years and older is measured at 18 % for women and at 28 % for men. In 2004, CHD mortality rates were calculated to be 80.57 per 100,000 women and 149.21 per 100,000 men. According to the 1998 Federal Health Monitoring Report, about 3 million people in Germany were affected by peripheral artery occlusive disease (PAOD).
Conclusion
The prevalence of atherosclerosis has increased dramatically during the last decade. In high-income countries like Germany, this increase is estimated at 13.1 %. As for the risk factors associated with PAOD, smoking has the greatest influence on disease development in high-income countries and in relative terms, hypercholesterolemia the least. In contrast to PAOD, data from the UK suggest that the incidence of abdominal aortic aneurysm (AAA) is on the decline. Correspondingly, the age-adjusted AAA mortality rate in England and Wales decreased from 40.4 per 100,000 inhabitants in 1997 to 25.7 per 100,000 in 2009.
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Der Begriff der Arteriosklerose fasst arterielle Gefäßerkrankungen zusammen, die durch fibröse Umbauprozesse in der Gefäßwand gekennzeichnet sind. Der Ausdruck wird häufig synonym für die Atherosklerose verwendet, stellt aber tatsächlich einen Oberbegriff dar, da neben der Atherosklerose die Mönckebergsche verkalkende Mediasklerose, die Arteriolosklerose sowie andere Manifestationen der hypertonen Vaskulopathie zur Arteriosklerose gerechnet werden [1, 2]. Die Atherosklerose als häufigste Form der Arteriosklerose wird als chronische entzündliche Reaktion der Gefäßwand auf Dyslipidämie und Endothelstress gedeutet, mit entzündlicher Rekrutierung von Leukozyten und Aktivierung der ortsständigen Gefäßzellen und Expression proinflammatorischer Zytokine [3]. Der chronische entzündliche Prozess führt zur multifokalen Plaquebildung, er ist mehr oder weniger in sämtlichen derartigen Veränderungen des Gefäßbaums zu beobachten. Trotzdem bleiben die Mehrzahl der Plaques klinisch stumm, einige führen zur Obstruktion, Thrombose und Embolie und damit zu atherothrombotischen Ereignissen wie Herzinfarkt, Schlaganfall oder periphere arterielle Verschlusskrankheit (PAVK). Faktoren, die bei dem Entzündungsprozess eine Rolle spielen, haben Riccioni u. Sblendorio [4] in einer Übersicht dargestellt. Hierzu gehören T-Zellen und Makrophagen, Zytokine, Chemokine, Wachstumsfaktoren und Thrombozyten. Die veränderte Homöostase führt zur sog. Endotheldysfunktion – mit Modifikation der antihämostatischen Eigenschaften der Gefäßwand und Modifikation des Gefäßtonus sowie vermehrter Leukozytenadhäsion und erhöhter Endothelpermeabilität für das LDL-Cholesterin. In der vorliegenden Übersicht sollen Risikofaktoren, Epidemiologie und Manifestationen der Arteriosklerose aufgezeigt und Maßnahmen zur Prävention dargestellt werden.
Entwicklungsstufen
Stary et al. [5, 6] haben für die American Heart Association (AHA) die morphologischen Veränderungen der Atherosklerose als häufigste Form der Arteriosklerose auf Basis histologischer und histochemischer Befunde in 6 Entwicklungsstufen klassifiziert. Dabei haben sie zwischen Vorstufen, die keine klinischen Symptome verursachen (Typ-I- bis -III-Läsionen) und fortgeschrittenen Läsionen (Typ-IV bis -VI) unterschieden.
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Typ-I-Läsionen bestehen aus mikroskopisch und chemisch erkennbaren Lipidablagerungen in der Intima und den damit verbundenen Zellreaktionen. Diese sog. initialen Läsionen werden am häufigsten bei Kindern beobachtet, können aber auch bei Erwachsenen mit geringer Atherosklerose oder in Gefäßen, die für Ablagerungen resistent sind, gesehen werden. Die histologischen Veränderungen in der Intima sind minimal, es finden sich kleine isolierte Gruppen von Makrophagen, die Fetttröpfchen enthalten (Makrophagen-Schaumzellen).
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Typ-II-Läsionen sind charakterisiert durch makroskopisch sichtbare Fettstreifen, die als gelbliche Streifen, Flecken oder Punkte auf der intimalen Oberfläche der Arterien gefunden werden („fatty streaks“). Fettstreifen färben sich mit Sudan III oder IV rot an, weshalb sie auch als sudanophile Läsionen benannt wurden. Mikroskopisch sind Typ-II-Läsionen eindeutiger definiert als Typ-I-Läsionen. Sie bestehen zunächst aus Makrophagen-Schaumzellen, die in benachbarten Schichten angeordnet sind. Die intimalen glatten Muskelzellen enthalten jetzt auch Fetttröpfchen. T-Lymphozyten lassen sich in Typ-II-Läsionen ebenfalls identifizieren, aber nicht so häufig wie Makrophagen. Die Lipide finden sich meist in den Zellen, der extrazelluläre Raum enthält nur kleine Mengen dünn verteilter Lipide. Die Lipide bestehen primär aus Cholesterinestern (77 %), Cholesterin und Phospholipiden. Bei Kindern sind generell Typ-II-Läsionen die einzigen makroskopisch erkennbaren Veränderungen in den Arterien. Desweiteren wird bei Typ-II-Läsionen zwischen progressionsanfälligen und progressionsresistenten Veränderungen unterschieden, wobei sich progressionsanfällige Läsionen durch die Anwesenheit glatter Muskelzellen, überschüssige extrazelluläre Matrix und adaptive Verdickungen auszeichnen. Das Stadium der Fettstreifenbildung ist noch mit entsprechender Diät reversibel.
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Typ-III-Läsionen werden auch als intermediäre Läsionen bezeichnet, weil sie ein Übergangsstadium zwischen den rückbildungsfähigen Fettstreifen und dem Atherom (Typ-IV-Läsion) repräsentieren [2]. Eine weitere Bezeichnung ist Präatherom. Histologisch sind Typ-III-Läsionen durch mikroskopisch sichtbare extrazelluläre Fetttröpfchen und Partikel definiert. Diese bilden Haufen zwischen den Schichten glatter Muskelzellen der im Allgemeinen an gleicher Stelle vorhandenen adaptiven Intimaverdickung.
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Typ-IV-Läsionen (Atherome) stellen eine dichte Anhäufung extrazellulärer Lipide in einer ausgedehnten aber gut definierten Region der Intima dar. Die Lipidanhäufung wird als Lipidkern bezeichnet. Als fortgeschrittene Läsionen gelten Atherome deshalb, weil hier zum ersten Mal in dieser Klassifikation die Intimastruktur aufgelöst wird. Die gewöhnlichen glatten Muskelzellen und die interzelluläre Matrix werden zerstreut, zwischen Lipidkern und Endotheloberfläche enthält die Intima Makrophagen und glatte Muskelzellen mit Einschluss von Fetttröpfchen. Der Lipidkern entsteht durch Vergrößerung und Zusammenfließen der einzelnen, extrazellulären Lipidanhäufungen, die die Typ-III-Läsionen charakterisieren. Es wird vermutet, dass die Lipidzunahme auf dem kontinuierlichen Einstrom von Plasma beruht. Der Lipidkern verdickt die Arterienwand zunächst exzentrisch und muss deshalb nicht zwangsläufig das Lumen des Gefäßes einengen, sondern führt dann zu einem größeren externen Gefäßumfang. Trotzdem haben Typ-IV-Läsionen hohe klinische Relevanz. Da die Region zwischen Lipidkern und Endotheloberfläche Proteoglykane und Makrophagen-Schaumzellen und nur vereinzelt glatte Muskelzellen und wenig Kollagen enthält, ist sie für Fissuren anfällig (Typ-VI-Läsion). Die Peripherie von fortgeschrittenen Typ-IV-Läsionen kann rupturieren, da Makrophagen im Allgemeinen reichlich vorhanden sind.
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Typ-V-Läsionen sind gekennzeichnet durch die Bildung von prominentem neuem fibrösem Bindegewebe, das vor allem aus Kollagen und glatten Muskelzellen besteht. Wenn es sich dabei um die Kappe über einem Lipidkern handelt, wird diese Läsion auch als Fibroatherom bezeichnet. Beim Auftreten dieser Veränderungen werden die Gefäße unterschiedlich eingeengt, generell mehr als bei den Typ-IV-Läsionen. Auch diese Läsionen sind klinisch deshalb von Bedeutung, weil sie Fissuren, Hämatome und/oder Thromben bilden können (Typ-VI-Läsion).
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Typ-VI-Läsionen oder komplexe Läsionen sind folglich Typ-IV- und Typ-V-Läsionen, bei denen es zu einer der genannten Komplikationen gekommen ist. Stary et al. [6] haben hier noch weiter zwischen Typ-VIa- (Ruptur der Oberfläche), Typ-VIb- (Hämatom oder Blutung) und Typ-VIc-Läsionen (Thrombose) differenziert. Es sind dies die Läsionen, die für Morbidität und Mortalität der Atherosklerose verantwortlich zeichnen. So spielt die Ruptur einer Läsion mit konsekutiver intraluminaler Thrombose eine wesentliche Rolle in der Pathogenese des akuten instabilen Koronarsyndroms, Oberflächenrupturen im Bereich der Karotisbifurkation führen zu Embolien oder Thrombosen mit transienten ischämischen Attacken. Bei komplizierten Läsionen kann das Gefäßlumen so stenosiert sein, dass es zu einem spontanen Verschluss der Arterie kommt, mit daraus resultierendem Herzinfarkt oder Schlaganfall.
Risikofaktoren
Eine globale Einsicht in die Risikofaktoren für die Progression einer Atherosklerose bietet die Tromsø-Studie. In dieser Feldstudie wurden bei 1307 Männern und 1436 Frauen Ultraschallmessungen an der rechten A. carotis vorgenommen und die Untersuchungen 13 Jahre später wiederholt [7]. Erfasst wurden Intima-Media-Dicke und Plaque-Gesamtfläche. Alter, männliches Geschlecht, Gesamtcholesterin, erniedrigtes HDL-Cholesterin, hoher systolischer Blutdruck, hoher Body-Mass-Index (BMI) und Rauchen erwiesen sich als Risikofaktoren für das Fortschreiten der Atherosklerose. Auf den Zuwachs der Plaque-Gesamtfläche wirkten sich speziell Alter, Gesamtcholesterin, systolischer Blutdruck und Rauchen aus, während nur das Gesamtcholesterin ein Fortschreiten der Intima-Media-Stärke voraussagte. Aus der Tatsache, dass der systolische Blutdruck zur Plaque-Gesamtfläche, nicht aber zur Intima-Media-Dicke zu korrelieren war, schlossen die Autoren, dass Plaque und Intima-Media-Stärke unterschiedliche Phänotypen der Atherosklerose darstellen – mit unterschiedlicher Beziehung zu den kardiovaskulären Risikofaktoren.
Eine weitere prospektive Kohortenstudie, die die Intima-Media-Dicke sowie die Plaquebildung (mit einem Score) in der A. carotis mittels Ultraschallmessungen erfasste, stellt die Rotterdam-Studie dar [8]. In dieser Untersuchung ließen sich anhand von 3409 Teilnehmern (Alter > 55 Jahre) speziell das Alter, Rauchen, Gesamtcholesterin und systolischer Blutdruck bzw. Hypertension zum Fortschreiten einer extrakoronaren Atherosklerose korrelieren. Das Geschlecht war hingegen ein sehr schwacher Einflussfaktor.
Den genannten Risikofaktoren einer Arteriosklerose entsprechen die Risikofaktoren eines Herzinfarkts. Die INTERHEART-Studie, eine Fall-Kontroll-Studie, analysierte mithilfe der Daten aus 262 Zentren in 52 Ländern potenziell beeinflussbare Risikofaktoren eines Herzinfarkts [9]. Eingeschlossen wurden insgesamt 12.461 Fälle und 14.637 Kontrollen. Wesentliche Ursachen waren abnormer Lipidstatus, Rauchen, Hypertension, Diabetes, abdominale Adipositas und psychosoziale Faktoren, wobei ein kumulativer Effekt zu beobachten war. Rauchen, Hypertension und Diabetes mellitus kombiniert erhöhten im Vergleich zu Personen ohne diese Faktoren das Risiko eines Herzinfarkts um den Faktor (Odds Ratio, OR) 13,01 und machten bereits etwa die Hälfte aller Risiken aus.
Rauchen
Es ist zwar allgemein akzeptiert, dass Rauchen einen Risikofaktor für Herzinfarkt oder Schlaganfall darstellt, trotzdem liegen nur relativ wenige Studien vor, die dem Zusammenhang zwischen Rauchen und Atherosklerose direkt nachgegangen sind. Zu ihnen gehört die Cardiovascular Health Study, die bei 5116 älteren Erwachsenen einen direkten Bezug zwischen Atherosklerose und gegenwärtigem Rauchen, früherem Rauchen und Nicht-Rauchen anhand von Ultraschallmessungen an der A. carotis aufzeigen konnte. Je stärker das Rauchverhalten, desto dicker war bei den Probanden die Wand von Aa. carotis interna und communis und desto ausgeprägter war der Grad der Stenosierung dieser Gefäße [10].
Je stärker das Rauchverhalten, desto ausgeprägter ist der Grad der Stenosierung
Die Atherosclerosis Risk in Communities Study [11], die an insgesamt 12.953 Personen zwischen 45 und 65 Jahren diese Frage ebenfalls auf Basis der Karotis-Intima-Media-Dickenbestimmung prospektiv überprüfte, konnte des Weiteren nachweisen, dass auch passives Rauchen sich schädlich auswirkt und Atherosklerose fördert. In beiden Studien waren diese Ergebnisse auch noch nach Adjustierung anderer Risikofaktoren (wie Diabetes, Hypertension, LDL-Cholesterin) zu beobachten. Die Atherosclerosis Risk in Communities Study ist noch einen Schritt weiter gegangen und hat die Progression der Atherosklerose erfasst, indem das Kollektiv ungefähr 3 Jahre später mittels Karotis-Ultraschallmessungen nachuntersucht wurde [12]. Der Zusammenhang zwischen Rauchen und Atherosklerose konnte bestätigt werden. Die mittlere Progressionsrate der Intima-Media-Dicke betrug für gegenwärtige Raucher 43,0 µm verglichen mit 28,7 µm bei denjenigen, die nie geraucht hatten. Die Autoren folgerten, dass Rauchen (auch passives) mit der Progression der Atherosklerose assoziiert ist – und dies besonders bei Patienten mit weiteren Risikofaktoren wie Diabetes und Hypertension.
LDL- und HDL-Cholesterin
Zu den Risikofaktoren einer Atherosklerose werden hohe Gesamtcholesterin-, hohe LDL-Cholesterin-, niedrige HDL-Cholesterin- sowie hohe Triglyceridspiegel im Blut gerechnet [13]. Laut einem Bericht der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) sollen im Jahr 2009 in den USA 76 % der Bevölkerung im Alter von 18 Jahren oder älter hinsichtlich hoher Cholesterinwerte gescreent worden sein. Hohe Werte wurden bei jedem Dritten (35 %) entdeckt [14]. In einer Studie mit 6093 Probanden wurde der Zusammenhang zwischen LDL-Cholesterin-Serumspiegeln und Grad der Atherosklerose überprüft. Dabei wurde die Intensität der Kalzifikation der Koronararterien mittels CT erfasst und als Maß für die koronare Atherosklerose gewählt [15]. Die LDL-Cholesterinwerte ließen sich zu dem Ausmaß der Arterienverkalkung korrelieren, Patienten mit einem LDL-Wert über 160 mg/dl wiesen ein relativ um 62 % erhöhtes Risiko für das Auftreten eines kalzifizierten Plaque auf. An demselben Patientenkollektiv wurde auch die Beziehung zwischen HDL-Cholesterin und Atherosklerose gemessen [16]. Probanden mit einem HDL-Cholesterinspiegel unter 40 mg/dl zeigten eine wesentlich ausgeprägtere Koronararterienkalzifikation als Probanden mit höheren Werten, höhere HDL-Werte waren mit einer Risikoreduktion verbunden. Dabei war die umgekehrte Beziehung zwischen Höhe der HDL-Cholesterinwerte und Intensität der Arterienverkalkung unabhängig von der Höhe der LDL-Werte zu beobachten.
Bereits früher waren in der Healthy Women Study [17], die prämenopausale Risikofaktoren mit dem späteren postmenopausalen Verlauf korrelierte, ähnliche Feststellungen mittels CT-Untersuchungen getroffen worden. 71 % der Frauen mit einem prämenopausalen LDL-Cholesterinspiegel < 100 mg/dl wiesen 8 Jahre nach der Menopause keine Koronararterienverkalkung auf, verglichen mit nur 20 % der Frauen mit einem prämenopausalen LDL-Cholesterin > 160 mg/dl. Bei prämenopausalem HDL-Cholesterin < 45 mg/dl wurden 32 % der Frauen ohne Koronararterienverkalkung befundet, verglichen mit 77 % ohne Koronararterienverkalkung bei einem prämenopausalen HDL-Cholesterin > 60 mg/dl. Rauchen verstärkte das Risiko, eine Koronararterienverkalkung zu erleiden, in dieser Studie additiv.
Da das atherogene Risiko bei Betrachtung allein des LDL-Cholesterinwerts unterschätzt wird, ist es üblich, bei Triglyceridwerten über 200 mg/dl neben den LDL-Cholesterinwerten die Non-HDL-Cholesterinwerte zu bestimmen. Sie ergeben sich aus Subtraktion des HDL-Cholesterinwerts vom Gesamtcholesterin. Orakzai et al. [18] haben bei 1611 symptomfreien Probanden, mittleres Alter 53 Jahre, 67 % Männer, neben Triglyceriden, LDL- und HDL-Cholesterinwerten auch die Non-HDL-Cholesterinwerte zum Grad der Koronararterienverkalkung korreliert (wiederum mittels CT-Untersuchung). Mit Anstieg der Werte der Lipidvariablen nahm auch der Grad der Arterienverkalkung zu. Dabei war in einer multivariaten Analyse das Non-HDL-Cholesterin am stärksten mit einer Atherosklerose assoziiert. Dies bestätigt die klinische Beobachtung einer großen Metaanalyse von 38.153 Patienten unter Statintherapie [19]. Dort war das Non-HDL-Cholesterin stärker mit dem Risiko schwerer kardiovaskulärer Ereignisse verbunden als LDL-Cholesterin oder Apolipoprotein B. Auch die deutsche Heinz Nixdorf Recall Study (3956 Probanden, 52 % Frauen, Alter 45 bis 75 Jahre) korrelierte den Verkalkungsgrad der Koronararterien zum Lipidprofil. In dieser Studie zeigte unter allen Lipoproteinen das Apolipoprotein B die beste Assoziation mit dem Grad der Arterienverkalkung, genauer noch als z. B das Verhältnis von LDL-Cholesterin zu HDL-Cholesterin [20]. Ob demnach neben HDL- und LDL-Cholesterin auch Apolipoprotein B zur Risikoabschätzung der Atherosklerose bestimmt werden sollte, wäre die Frage. Die Autoren der Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study [21] haben dies eindeutig verneint. In diese Untersuchung gingen 9026 Patienten mit Adipositas, metabolischem Syndrom oder Diabetes ein, über 10 Jahre wurde die Rate unerwünschter kardialer Ereignisse erfasst. Apolipoprotein A und B lieferten bezüglich des koronaren Risikos keine prognostische Information, die über die von Non-HDL-Cholesterin und HDL-Cholesterin hinausging.
Triglyceride
Hokanson u. Austin [22] konnten mit einer Metaanalyse von 17 Studien (46.413 Männer/10.864 Frauen) eindeutig belegen, dass hohe Plasmatriglyceridspiegel bei Männern mit einem relativ um 30 % und bei Frauen um 75 % erhöhten Risiko für unerwünschte kardiovaskuläre Ereignisse einhergehen. Adjustiert für HDL-Cholesterin und andere Risikofaktoren war dieses Risiko zwar geringer, blieb aber mit einer relativen Erhöhung von 14 % (Männer) bzw. 37 % (Frauen) immer noch im statistischen Signifikanzbereich. Eine weitere Metaanalyse von insgesamt 10.158 koronaren Herzerkrankungsereignissen bei 262.525 Patienten bestätigte die Beziehung zwischen hohen Triglyceridspiegeln und dem Risiko der koronaren Herzkrankheit [23]. Nichtsdestoweniger ist ein direkter atherogener Effekt der Triglyceride bisher nicht belegt [24]. Triglyceride stellen lediglich einen wichtigen Biomarker für ein kardiovaskuläres Risiko dar, aufgrund ihrer Assoziation mit atherogenen Lipoproteinrestpartikeln und Apolipoprotein C 3, einem proinflammatorischen, proatherogenen Protein, das in allen Klassen der Lipoproteine gefunden wird (Übersicht in [24]).
Diabetes mellitus
Bei Insulinmangel (z. B. Typ-1-Diabetes-mellitus), aber auch bei Insulinresistenz (z. B. Adipositas) sind die vasodilatorischen und antioxidativen Wirkungen von Insulin reduziert, womit das Arterioskleroserisiko bei Diabetes erklärt werden kann. Insulin wirkt modulierend auf die Freisetzung von Vasodilatoren wie NO und Prostaglandine aus dem vaskulären Endothel, nimmt Einfluss auf das sympathische Nervensystem und bewahrt die glatten Muskelzellen der Gefäße vor apoptoseinduziertem oxidativem Stress [25, 26].
Insulinmangel oder Insulinresistenz reduzieren die vasodilatatorische und antioxidative Wirkung von Insulin
Bonora et al. [27] bestimmten in einer randomisierten Studie bei 58 Nichtdiabetikern sowie bei 56 Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 die Intima-Media-Dicke der A. carotis mittels Ultraschall. Die Intima-Media-Dicke war bei den Diabetikern signifikant verstärkt, unabhängig von anderen Risikofaktoren wie Rauchen, Dyslipidämie oder Hypertension. Zu einem analogen Ergebnis kamen Frost et al. [28], die bereits im ersten Jahr nach Diagnosestellung bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 im Vergleich zu den Kontrollen eine verstärkte subklinische Arteriosklerose feststellten, ebenfalls anhand von Intima-Media-Dickenbestimmungen an der A. carotis communis. Adäquate Beobachtungen wurden auch bei Typ-1-Diabetes-mellitus gemacht – und zwar bereits bei Jugendlichen. Faienza et al. [26] sahen bei Kindern mit Typ-1-Diabetes-mellitus und bei stark Übergewichtigen eine höhere Karotis-Intima-Media-Dicke als bei gesunden Kontrollen.
Die Tatsache, dass Patienten mit Diabetes verstärkt arteriosklerosegefährdet sind, wurde auch durch Untersuchungen der Framingham-Studie bestätigt. Meigs et al. [29] berichteten 325 Probanden, bei denen die Koronararterienkalzifkation mittels CT bestimmt wurde. Im Vergleich zu Probanden mit normaler Glukosetoleranz zeigten Patienten mit beeinträchtigter Glukosetoleranz eine verstärkte koronare Verkalkung, wobei das Ausmaß der Kalzifikation von dem Grad der Glukoseintoleranz abhängig war. Am ausgeprägtesten waren die Veränderungen bei bereits diagnostiziertem Typ-2-Diabetes-mellitus, geringer bei Patienten mit Diabetes mellitus, entdeckt durch den oralen Glukose-Toleranz-Test, und am geringsten bei Probanden mit beeinträchtigtem Nüchternblutzucker.
Adipositas
De Michele et al. [30] untersuchten die Beziehung von Intima-Media-Dicke sowie Querschnittsfläche der A. carotis communis zum Übergewicht bei 310 Frauen mittleren Alters. Es ließ sich eine ansteigende Korrelation zwischen Normalgewicht, Übergewicht und Adipositas (BMI > 30 kg/m2) und Intima-Media-Dicke aufzeigen, gleichzeitig wurde bei adipösen Frauen eine größere Querschnittsfläche des Gefäßes beobachtet. Die Autoren schlossen daraus, dass Adipositas mit einer präklinischen Atherosklerose assoziiert ist, zumal die genannte Korrelation in einer multivariaten Analyse unabhängig von Alter, Blutdruck, Dyslipidämie und Nüchternblutzucker nachzuweisen war. Die Beziehung zwischen Intima-Media-Dicke der Karotis und Adipositas ließ sich auch bei jüngeren Frauen ohne kardiovaskuläre Erkrankungen demonstrieren [31]. Darüber hinaus konnte diese Korrelation nicht nur an der Intima-Media-Dicke, sondern zusätzlich am Verkalkungsgrad der Koronararterien festgemacht werden [32]. Eine weitere Untersuchung bestätigte den Zusammenhang zwischen Adipositas und Karotis-Intima-Media-Dicke bei 100 Probanden, die niemals geraucht hatten, keine vaskulären Krankheitserscheinungen zeigten und normale LDL-Cholesterin- und Blutzuckerwerte sowie normalen Blutdruck aufwiesen [33]. Auch eine Assoziation zwischen Hüft- und Taillenumfang als Maß für die Adipositas und Fortschreiten der Arteriosklerose ließ sich anhand von Karotis-Intima-Media-Dicken-Bestimmungen demonstrieren [34].
Hypertonie
Die Hypertonie induziert eine scherkraftabhängige Störung und Verletzung des Endothels mit nachfolgender Proliferation vaskulärer Zellen. Sie beeinflusst die Membraneigenschaften von Lymphozyten, Thrombozyten, Makrophagen, Erythrozyten und Endothelzellen. Dies führt zur Beeinflussung der Elektrolyt-Transport-Systeme, der Ionenkanäle und Pumpen für Natrium, Kalium und Kalzium dieser Zellen und zu intrazellulär erhöhter Kalziumkonzentration bei hohem Blutdruck. Die Synthese von Kollagen, Elastin, Fibronektinen und Proteinglykanen in der Gefäßwand wird stimuliert als Ausdruck einer strukturellen Anpassung der Gefäßwand an den erhöhten Druck. Die Hypertonie gilt folglich als ein wesentlicher und etablierter Risikofaktor für die Arteriosklerose [35].
Trotzdem geht eine klinisch erfolgreiche antihypertensive Behandlung nicht unbedingt mit einem Rückgang von arteriosklerotischen Gefäßveränderungen einher. In der randomisierten CAMELOT-Studie z. B. führte eine Amlodipin-Behandlung über 24 Monate im Vergleich zu Placebo zu einer Reduzierung koronarer ischämischer Ereignisse, der klinische Nutzen ließ sich jedoch nicht mit einer messbaren Verbesserung des koronaren Gefäßlumens erklären [36]. Die gleiche Feststellung wurde in der sog. PART-2-Studie gemacht, die die blutdrucksenkende Wirkung von Ramipril gegen Placebo nachweisen konnte [37]. In dieser prospektiven Untersuchung unterschieden sich beide Gruppen nicht hinsichtlich der Wandstärke der A. carotis communis oder im Karotis-Plaque-Score. Die Autoren folgerten denn auch, dass der positive Effekt der blutdrucksenkenden ACE-Hemmer hinsichtlich größerer unerwünschter koronarer Ereignisse nicht mit einer Reduzierung arteriosklerotischer Veränderungen gleichzusetzen sei. Der klinische Nutzen dieser Therapie könne auch anders, z. B. mit der Reduzierung einer Linksherzhypertrophie oder Umkehr der endothelialen Dysfunktion erklärt werden. Andererseits ließ sich aber in der ebenfalls randomisierten SECURE-Studie mithilfe von Ultraschallmessungen die Wirksamkeit von Ramipril nicht nur auf den Blutdruck, sondern auch auf die Intima-Media-Dicke der Karotis belegen [38].
Möglicherweise sind Arteriosklerose und Hypertonus unabhängige Risikofaktoren für ein unerwünschtes koronares Ereignis. Dies besagt jedenfalls eine CT-Untersuchungsreihe der Koronararterien auf eine subklinische Atherosklerose bei insgesamt 44.052 symptomfreien Personen, von denen etwa ein Drittel Hypertoniker waren. In einem mittleren Nachbeobachtungszeitraum von 5,6 Jahren kam es zu 901 Todesfällen (2 %), wobei die niedrigste Rate an Zwischenfällen (1,6/1000 Personenjahre) bei Personen ohne Koronararterienverkalkung und ohne Hypertension gesehen wurde, die höchste Ereignisrate bei Hypertension und Verkalkung (9,8/1000 Personenjahre). Mit zunehmendem Verkalkungsgrad der Koronararterien nahm die Sterblichkeit jeglicher Ursache zu, wobei das Risiko bei Nicht-Hypertonikern geringer als bei Hypertonikern war [39].
Fazit für die Praxis
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Die Atherosklerose stellt die häufigste Form der Arteriosklerose dar und wird als chronische entzündliche Reaktion der Gefäßwand auf Dyslipidämie und Endothelstress gedeutet.
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Alter, männliches Geschlecht, Gesamtcholesterin, erniedrigtes HDL-Cholesterin, hoher systolischer Blutdruck, hoher BMI, Diabetes mellitus und Rauchen haben sich als wesentliche Risikofaktoren für das Fortschreiten der Atherosklerose erwiesen.
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Zu den durch Atherosklerose verursachten Krankheitsbildern gehören die KHK, die Arteriosklerose der Halsschlagader und der hirnversorgenden Arterien mit konsekutivem Schlaganfall oder transitorischen ischämischen Attacken sowie die PAVK einschließlich dem Bauchaortenaneurysma.
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Insgesamt knapp 7 % der Frauen und knapp 10 % der Männer berichten in Deutschland, dass bei ihnen eine KHK diagnostiziert wurde.
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Einhaltung der ethischen Richtlinien
Interessenkonflikt. E.S. Debus, G. Torsello, T. Schmitz-Rixen, I. Flessenkämper, M. Storck, H. Wenk und R.T. Grundmann geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.
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Debus, E., Torsello, G., Schmitz-Rixen, T. et al. Ursachen und Risikofaktoren der Arteriosklerose. Gefässchirurgie 18, 544–550 (2013). https://doi.org/10.1007/s00772-013-1233-6
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